Успокоитель бортовой качки судна Советский патент 1988 года по МПК B63B39/06 

(Л

N)

фи$.1

Изобретение относится к судостроению, а именно к успокоителям качки судов и является усоверменствованием изобретения по авт.св. F 1357309.

Цель изобретения - повьпиение эксплуатационной надежности работы и упрощение конструкции.

На фиг,1 изображен успокоитель бортовой качки судна, общий вид; на фиг.2 - положение успокоителя бортовой качки одного борта при заваливании его на угол d на фиг.З - сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-В на фиг.З; на фиг.З - узел I на фиг.З; на фиг.6 - узел II на фиг.З; на фиг.7 - выступы на плунжере и валике, обеспечивающие установку перьев рулей в положение, соот- ветствутащее нулевому углу атаки и стопорение последних, аксонометрия} на фиг.8 - развертка условного цилиндра для трех возможных положений плунжера относительно валика.

В корпусе 1 судна (фиг.1) в районе бортовой скулы в нише 2.установлен поворотный пустотелый цилиндр 3, в котором расположены привод, бортового руля 4, соединенный рычагом 3, который управляется цилиндром 6 с помо- : щью штока 7 для разворота руля в необходимое по режиму работы положение На рычахе 3 установлен шарнирно рыча 8, ш одно конце которого выполнена -проушина а, взаимодействующая с пальцем на рычаге 3, на другом конце I рычага 8 размещен зубчатый сектор 5 взaимoдeйcтвyюг ий с зубчатым колесом 9.

Уровень воды (ватерлиния) (фиг.1 и 2) показан линией ВЛ. Внутри поворотного цилиндра (фиг.З) установлен баллер 10 поворота, проходящий через пустотелый баллер 11- изгиба (фиг.4), и который установлен в подшипниках 12 и уплотнениях 13. Посредством муфты 14 баллер 10 поворота соединен с пером бортового руля 4, который установлен на баллере 11 изгиба в подшипниках 13 и уплотнениях 16. Зубчатый сектор 17 (фиг.З и 4) входит в зацепление с зубчатой рейкой 18 механизма поворота руля 4. Все с обод- ное пространство 19 внутри пера руля 4 заполнено пористым материалом типа пенополиуретана с замкнутой структурой.

HiTiiia 2 ограничена с носовой и кормово1 сторон шпангоутами 20

0

5

0

5

0

5

0

5

((biir.3), на пнегпних г:тс роиах которых расположены . 1 , служапите опорами для цапф 22 цилиндра 3. Цапфы рейки 18 проходят через ушютнен{ я 23 и угшраются в плунжеры 24 механизма поворота руля. На левом конце плунжера 24 имеется упор 23, предотвращающий вращение плунжера, а правый конец входит в цилиндр 26 и имеет полость 27. Для подвода и отвода рабочей жидкости в цилиндры 26 служит трубопровод 28.

Валик 29 (фиг.З и 6), несущий на ловом конце выступы в ,имеющие винтовые поверхности с равными, но цротивоположными углами наклона, входит внутрь полости 27, снабженной внутренними выступами г , имеющими винтовые поверхности с равными, но противоположными углами наклона, причем количество выступов на валике равно половине количества внутренних выступов в плунжере, а количество винтовых поверхностей на выступах валика равно количеству винтовых поверхностей на внутренних выступах плунжера. Цилиндр 26 имеет снаружи крьшку 30, на резьбе которой установлена упорная гайка 31, служащая для предотвращения поступательного движения упорного гребня ( валика 29. На правом конце валика 29 на щлицах закреплено зубчатое колесо 9, связанное с зубчатым сектором.5 двуплечего рычага 8 (фиг.1 и 2).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Идущие от системы управления сигналы преобразуются в исполнительном механизме рулевой машины, который подает рабочую жидкость то в один, то в другой цилиндры 26. При подаче рабочей жидкости черев трубопровод 28 в правый цилиндр 26 (фиг.З) плунжер 24 под действием давления рабочей жидкости перемещается влево. На пути движения .плунжера 24 расположена цапфа зубчатой рейки 18, которая под действием силы, развиваемой плунжером 24, также перемещается влево. Благодаря зубчатому зацеплению рейки 18 и сектора 17 перемещающаяся рейка поворачивает сектор 17 по часовой стрелке. Поскольку сектор 17 закреплерг на баллере 10 поворота, то последний поворачивается на некоторьп угол. Так как баллер 10 .поворота соединен посредством муфты

314112lA с руля 4, то и руль на подшипниках 13 и уплотнениях 16 поно- рачивается на тот же угол, что и при движении судна, приводит к возникновению силы на пере руля 4, которая через баллер 11 изгиба, поворотный цилиндр 3, его цапфы 22 и опоры передается корпусу судна. Поскольку рули установлены на противоположных IQ бортах судна, то благодаря возникающим на рулях силам, создается момент стремящийся вернуть корпус судна в вертикальное положение, чем и достигается успокоение бортовой качки. 15

При подаче рабочей жидкости в левый цилиндр 26 происходит обратная картина - левый плунжер 24, рейка 18 перемещаются вправо и поворачивают через сектор 17 баллер 10 поворота ; 20 против часовой стрелки, перо руля 4 через муфту 14 также поворачивается на некоторый угол против часовой стрелки. Это вызывает на ходу силу, которая стремится вернуть корпус суд- 25 на в вертикальное положение. Таким образом осуществляется стабилизация судна на волнении.

Для заваливания рулей вертикально вниз по швартовке или при проходе уз- зо костей, а также при швартовке судов друг к другу лагом (т.е. поворот пера руля на угол о , фиг.1 и 2) подают рабочую жидкость под давлением в гидродилиндр 6 со штоком 7, соединенным с левой частью двуплечего ры- чага 8, юарнирно установленного на рычаге 5, который после того, как проушина я рычага 8 выберет зазор и упрется в палец рычага 5, повернется JQ по часовой.стрелке, повернув при этом вокруг продольной оси цилиндр 3 , и вместе с ним перо руля 4, развернув его на угол d , и придет в положение.

35

показанное на фиг.2. На рычаг 5 пос

ле его прихода в крайнее положение накладывается стопор (не показан). Разворот пера руля в положение, со- отзетствующее режиму стабилизации качки, осуществляется в обратном по- (.„ рядке. Когда рычаг 5 поворачивается в нижнее крайнее положение, на него также накладывается стопор. После того, как отпадает необходимость работы успокоителя в режиме активного успокоения бортовой качки или настает время переводить успокоитель в положение, соответствующее режиму швартовки, система управления выставляет

55

Q5

0 5

о Q

5

5

„

5

2

перья руле1 в среднее положение, со- ответствуюп1ее нулевому углу атлки с точност1)Ю +0,5-1,5. Выступы в на валике 29 и выступы 1 в полости 27 плунжера 24 оказываются в положении, изображенном на фиг.6. В этом положении лается команда, по которой шток 7 гидроцилиндра 6 поворачивает двуплечий рычаг 8 на некоторый угол, соответствующий выборке зазора в проушине 01 до соприкосновения ее с пальцем рычага 5 (рычаг 5, как было сказано, застопорен в крайнем положении) , и благодаря зубчатому зацеплению сектора 5 с зубчатым колесом 9 поворачивается валик 29. Если перья рулей случайно выставлены системой управления в положении, точно соответствующем нулевому углу атаки, то ось симметрии выступов 8 а валике 29 точно сйвпадает с осью сш метрии впадин между выступами 1 в полости 27 плунжера 24 и выступы в сопрягаются с выступами г по винтовым по- в рхностям, зафиксировав плунжеры (фиг.8 и 1),

Если система управления выставляет рули и плунжеры с некоторым отклонением от среднего положения (по приведенным причинам), например ось симметрии впадин между выступами отклонена влево от оси симметрии выступов в (фиг.8 и 2), то смещение S плунжера 24 устранено при повороте валика 29 перемещением плунжера вправо.

Если ось симметрии впадин между выступами t оказывается после отклонения системы управления справа от оси симметрии выступов в (фиг.8 и 3), то при повороте валика 29 плунжер 24 смещается влево, выбрав отклонение S, при этом обеспечивается беззазорное стопорение плунжера и, соответственно, пера руля. Дпя предотвращения передачи усилий от пера руля на зубчатое колесо 9 винтовые по- верхности имеют угол наклона меньше угла трения для материалов плунжера и валика. Становится ясным, почему выступы имеют винтовые поверхности с равным, но противоположным углом наклона. Где бы (в пределах точности, обеспечиваемой системой управления) не остановился плунжер 24, при повороте валика 29 он приведен в среднее положение, соответствующее нулевому углу атаки пера руля и

514

беззазорно застопорен, а следовательно, и перо руля имеет нулевой угол атаки и также беззазорно застопорен. Вывод рулей в положение, соответствующее нулевому углу атаки, не зависит от точности срабатывания системы управления, поскольку неточность в системе управления выбирается механическим путем.

Технико-экономические показатели изобретения заключаются в повышенной эксплуатационной надежности работы успокоителя, в снижении масс и сокращении количества элементов управления и приводов и, естественно, в снижении гидродинамических потерь.

12

Форм

улл изобретения

Успокоитель бортовой качки судна по авт.св. ( 1357309, отличающийся тем, что, с целью повьпчения эксплуатационной надежности работы и упрощения конструкции, он снабжен двуплечим рычагом, на одном конце которого выполнена проушина, кинематически соединенная с механизмом заваливания и поворота, а на другом конце - зубчатьй сектор, кинематически связанный с валиком механизма установки нейтрального положения.

Изобретение относится к судостроению, а именно к успокоителям качки судов. Цель изобретения - повы шение эксплуатационной надежности ра- :боты и упрощение конструкции. Успокоитель качки установлен в корпусе 1 судна в районе бортовой скулы в нише 2 и содержит поворотный цилиндр 3, привод бортового руля 4, соединенный с рычагом 5, который управляется цилиндром 6 посредством штока 7 для разворота руля в необходимое по режиму работы положение. На рычаге 5 установлен шарнирно рычаг 8, на одном конце которого выполнена проушина о( , взаимодействующая с пальцем на рьгааге 5, на другом конце рычага 8 размещен зубчатый сектор 6, взаимодействующий с зубчатым колесом 9, кинематически связанным с валиком механизма установки нейтрального положения. 8 ил.

вл

Фиг. 2

Фиг.З ±J.

18 Д //7 ю .1215 ;;

1Д 112 1 2

/1-/1 поВернуто

/5 75 ; ;

0«г.5

27

Фиг, 6

Фиг. 7

в(Риг.8

S6

6